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早期海洋想象圖

(資料圖片僅供參考)

《地球的故事》 羅伯特·哈森 著 劉小鷗 譯 中信出版集團(tuán)

1968年，宇航員在繞月軌道上拍攝的“地出”是20世紀(jì)最引人注目的照片之一。我們很早以前就知道，我們生活的世界是多么寶貴，又多么特別。地球是已知的行星中唯一擁有水組成的海洋的，它還有一個(gè)富含氧氣的大氣層，并誕生了生命。即便如此，我們中的很多人都沒有做好準(zhǔn)備，面對(duì)荒蕪的月球表面、宇宙中了無生氣的黑色虛空和我們的藍(lán)白色星球之間的巨大反差。從那個(gè)獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的遙遠(yuǎn)的視角上看，地球顯得孤獨(dú)、渺小而脆弱，但也更加動(dòng)人，超過目前天空中的任何其他天體。

我們有理由對(duì)我們的家園著迷

博學(xué)的古希臘哲學(xué)家埃拉托斯特尼曾進(jìn)行了最早有記錄的有關(guān)地球的實(shí)驗(yàn)。他通過對(duì)陰影的簡(jiǎn)單觀察，巧妙地測(cè)量了地球周長(zhǎng)。在埃及賽伊尼夏至的正午，他觀察了頭頂正上方的太陽(yáng),垂直的立桿沒有產(chǎn)生任何陰影。相反，同一天、同一個(gè)時(shí)間，在以北約490英里的海濱城市亞歷山大港，類似的垂直立桿產(chǎn)生了一小抹陰影，這表明，那里的太陽(yáng)并不是在頭頂正上方。埃拉托斯特尼利用希臘先哲歐幾里得的幾何定理，推斷地球一定是一個(gè)球體，他計(jì)算出了這個(gè)球體的周長(zhǎng)約為25000英里，這與現(xiàn)代計(jì)算出的赤道長(zhǎng)度24902英里非常接近。

幾個(gè)世紀(jì)以來，無數(shù)學(xué)者不斷探索著我們的星球，他們中有一些名留青史，更多則湮沒在歷史的長(zhǎng)河中。他們追問地球是如何形成的，它如何在天空中移動(dòng)，它由什么構(gòu)成，以及它如何運(yùn)行。最重要的是，這些和科學(xué)打交道的人想知道，我們這顆動(dòng)態(tài)的星球是如何演化的，又是如何演變成為一顆充滿生命的星球的。今天，因?yàn)槲覀兝鄯e了非凡的知識(shí)，人類的科技成就已經(jīng)達(dá)到了一定高度，相比于古代先哲，我們對(duì)地球有了更深入的了解。當(dāng)然，我們尚未能認(rèn)識(shí)所有事情，但我們的理解不斷豐富，也更為深入。

自人類誕生之時(shí)，我們對(duì)地球的認(rèn)識(shí)就在不斷加深，這些知識(shí)經(jīng)過幾千年的磨煉，構(gòu)建起了一種固定的認(rèn)識(shí)，這種進(jìn)步在很大程度上表明，研究地球就是研究變化。

許多觀測(cè)證據(jù)表明，地球的特質(zhì)年復(fù)一年、世世代代地在變化。在斯堪的納維亞的一些冰川湖里，沉積物有節(jié)奏地形成了層理或紋泥，展示著13000多年間粗顆粒與細(xì)顆粒的交替出現(xiàn)——這是每年春季融化時(shí)加速的侵蝕所帶來的結(jié)果。來自南極和格陵蘭的冰川鉆芯取樣，揭示了80多萬年的季節(jié)性冰雪累積。而在懷俄明州格林河頁(yè)巖中，那些紙一樣薄的沉積層則保存了100多萬年中的年度事件。每一層都疊在更古老的巖石的上方，這些巖石本身則經(jīng)歷著巨大的變化周期。

地球是一顆處于不斷變化中的星球

從地心到地殼，變化從未停歇。即使在今天，空氣、海洋和陸地仍在變化，或許是以一種與我們星球近期歷史上相匹敵的節(jié)奏在變化。如果不去關(guān)注這些紛亂的全球變化那就太愚蠢了，事實(shí)上，對(duì)許多人來說，似乎也不可能不去在意，因?yàn)槲覀兣c生俱來?yè)碛泻闷嫘?，我們關(guān)心著自己的家園，就像古代的埃拉托斯特尼一樣。如果我們一味強(qiáng)調(diào)地球的現(xiàn)狀，而不充分利用它告訴我們的那些令人驚嘆的過去，也不關(guān)心它難以預(yù)測(cè)的充滿變動(dòng)的現(xiàn)在，以及關(guān)于我們自己和這片生存之地的未來，那同樣非常愚蠢。

我一生中的大部分時(shí)間都在試圖了解我們充滿生機(jī)、復(fù)雜而多變的家園。隨著時(shí)間推移，我的視野擴(kuò)展到地質(zhì)上更宏大的時(shí)空領(lǐng)域。從北非的沙漠到格陵蘭的冰原，從夏威夷的海岸到落基山脈的高峰，從澳大利亞大堡礁到十幾個(gè)國(guó)家的古代珊瑚礁化石，地球的自然圖書館展示了一個(gè)跨越數(shù)十億年的故事，元素、礦物、巖石和生命在這里協(xié)同演化。在地球40多億年的歷史中，礦物和生命的演化故事，即地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域以驚人的方式交織在了一起，直到現(xiàn)在成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

雖然古代礦物學(xué)領(lǐng)域是我們所知的一切關(guān)于地球及其歷史的絕對(duì)中心，但那時(shí)它是奇怪的靜態(tài)的，脫離了時(shí)間概念的變化。兩百多年來，對(duì)化學(xué)成分、密度、硬度、光學(xué)性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)量一直是礦物學(xué)家賴以生存的“手藝”。這些地球上最珍貴的碎片有著豐富的歷史背景，但你很可能在尋找有關(guān)它們的年齡或后續(xù)的地質(zhì)變化的任何線索上徒勞無獲。舊的方法幾乎讓礦物脫離了它們吸引人的生命故事。

這種傳統(tǒng)觀點(diǎn)必須改變。越是研究地球豐富的巖石記錄，我們就越能看到自然世界如何一次又一次地改變自己，無論是有生命的還是無生命的世界都是如此。我們?nèi)找媪私怆p行星時(shí)間和變化的現(xiàn)實(shí)，這讓我們不僅可以推測(cè)礦物最初是如何形成的，還可以推斷它們是何時(shí)形成的。

地球的故事一定要被分享

因?yàn)槲覀兊暮Ｑ蠛痛髿庹谝泽@人的速度變化，這種速度在長(zhǎng)久的歷史中都極為罕見。海洋正在上升，變得越來越溫暖，越來越酸性。全球降雨模式正在改變，而大氣也正變得更加動(dòng)蕩。極地冰層在消融，苔原在融化，棲息地正在改變。正如我們將在接下來的篇幅中所要探討的那樣，地球的故事是一段變化的傳奇，但在那些從前罕見的情況下，當(dāng)變化以如此驚人的速度發(fā)生時(shí)，生命似乎付出了可怕的代價(jià)。如果我們要思慮周全地及時(shí)行動(dòng)，我們就必須熟悉地球和它的故事。因?yàn)閺哪菑堅(jiān)?39000英里外沒有生命的世界拍下的奇妙照片中，我們可以清楚地看到，我們沒有其他家園。

根據(jù)埃拉托斯特尼和他身后成千上萬好奇的思想家的傳統(tǒng)，我在這本書中是要傳達(dá)地球漫長(zhǎng)的變化史。盡管地球看起來是那么直接和熟悉，但它充滿生機(jī)的故事包含了一系列超乎想象的轉(zhuǎn)變性事件。要真正了解你的行星家園，并理解塑造它的漫長(zhǎng)的時(shí)光，你必須首先圍繞7個(gè)核心真理來思考。

1.地球是由循環(huán)的且正在經(jīng)歷循環(huán)的原子構(gòu)成。

2.相比于人類的時(shí)間尺度，地球極其古老。

3.地球是三維的，大多數(shù)活動(dòng)隱藏在我們看不見的地方。

4.巖石是地球歷史的記錄者。

5.地球系統(tǒng)，包括巖石、海洋、大氣和生命，復(fù)雜地關(guān)聯(lián)在一起。

6.地球歷史包含長(zhǎng)久的平靜期，中間穿插著時(shí)有發(fā)生的突然、不可逆轉(zhuǎn)的事件。

7.生命已經(jīng)改變并將持續(xù)改變著地球表面。

這些關(guān)于地球存在的概念，構(gòu)成了在浩瀚的時(shí)空史詩(shī)中原子、礦物、巖石和生命的一層又一層錯(cuò)綜復(fù)雜的故事，這些故事將在接下來的部分，在宇宙熾熱的起源和地球漫長(zhǎng)演化的每一個(gè)階段再次出現(xiàn)。地球和生命的協(xié)同演化這種新范式貫穿于這本書的核心，這是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的演化階段序列的一部分，直至追溯到大爆炸的那一刻。每個(gè)階段都引入了新的行星過程和現(xiàn)象，它們最終將一次又一次地形塑我們星球的表面，冥冥之中為我們今天所居住的奇妙世界鋪平道路。這就是地球的故事。

（原標(biāo)題：地球的故事 ：一系列超乎想象的轉(zhuǎn)變性事件如何發(fā)生？）

來源：北京日?qǐng)?bào)

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